Een operon is een functionerende eenheid van genomisch DNA met een cluster van genen onder de controle van een enkele promotor. Genregulatie wordt bereikt door de controle van een operon door inductie of repressie. Operons zijn van twee soorten: induceerbare operons en onderdrukbare operons. Induceerbare operon is een type operon dat wordt ingeschakeld door een substraatstof, d.w.z. een inductor. In een onderdrukkend operon wordt de regulatie uitgevoerd door een chemische substantie die bekend staat als een co-repressor die normaal gesproken het eindproduct is van die specifieke metabole route.. Dit is het belangrijkste verschil tussen induceerbare en onderdrukbare operons.
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn Operons
3. Wat zijn induceerbare operons
4. Wat zijn Repressible Operons
5. Overeenkomsten tussen induceerbare en repressieve operator
6. Vergelijking zij aan zij - Induceerbare vs repressieve operator in tabelvorm
7. Samenvatting
Operon is een cluster van structurele genen die tot expressie wordt gebracht of wordt gecontroleerd door een enkele promotor en wordt beschouwd als de functionele eenheid van genomisch DNA. Er zijn drie componenten in een operon. Ze zijn promotor, operator en de genen. De genetische codes van de genen worden omgezet in mRNA-sequenties door het proces dat transcriptie wordt genoemd. Een operon produceert een enkele eenheid van mRNA-sequenties, die later worden vertaald in afzonderlijke eiwitten, meestal enzymen die betrokken zijn bij metabole routes. Aanvankelijk werden operons ontdekt in prokaryoten, maar later werden ze ook gevonden in eukaryoten. Prokaryote en eukaryote operons leiden respectievelijk tot de genese van polycistronische mRNA's en monocistronische mRNA's. Operons kunnen ook worden gevonden op bacteriofagen (bacteriën die virussen infecteren).
Een induceerbaar operon is een gensysteem dat codeert voor een equivalente hoeveelheid enzymen geassocieerd met een katabolische route. Het is induceerbaar wanneer een metaboliet / substraat in dit pad de transcriptie activeert van de genen die coderen voor de specifieke enzymen. Deze activering kan worden veroorzaakt door een repressor wanneer deze wordt geïnactiveerd of samenwerkt. Een induceerbare operon wordt ingeschakeld door een inductor. Een induceerbaar operon bestaat uit componenten zoals structurele genen, operatorgen, promotorgen, regulatorgen, repressor en inductor. Induceerbare operons bestaan uit een of meer structurele genen. Het lac-operon is het beste voorbeeld voor induceerbare operon.
Figuur 01: Induceerbare operon - Lac Operon
Het bevat drie structurele genen; Z, Y en A die een mRNA transcriberen en het mRNA naar respectievelijk drie enzymen galactosidase, lactose-permease en transacetylase vertalen. Het operator-gen bevindt zich naast structurele genen terwijl het de werking ervan controleert.
Het onderdrukbare operon wordt gereguleerd in aanwezigheid van een chemische substantie die bekend staat als co-repressor. Een co-repressor is altijd een eindproduct van een metabole route. In de aanwezigheid van een co-repressor wordt gezegd dat de operon is uitgeschakeld. Tryptofaan-operon (trp-operon) is een voorbeeld voor een onderdrukkend operon. Structurele genen, regulatorgen, operatorgen, promotorgen en co-repressor zijn opgenomen in trp-operon. Het trp-operon bestaat uit vijf structurele genen die mRNA's transcriberen die later worden vertaald en gecodeerd voor eiwitten die functioneren als enzymen.
Figuur 02: Repressoroperon - Tryptofaan Operon
De structurele genen worden gereguleerd door een specifieke operator-genen die aanwezig zijn als een deel van het trp-operon. De co-repressor wordt geproduceerd als een eindproduct via een metabolische route die plaatsvindt in de cel of die van buitenaf de cel kan binnengaan. De concentratie van de co-repressor is rechtevenredig met de regulatie van transcriptie in de cel. Met de toename van de co-repressorconcentratie wordt een apo-repressor en co-repressorcomplex gevormd. De apo-repressor is een eiwit en wordt gecodeerd door het regulator-gen dat in het operon aanwezig is. Dit complex bindt zich aan de operatorregio en stopt de transcriptie van structurele genen. Tijdens lage niveaus van co-repressorconcentraties wordt het verbinden van apo-repressor en operator-gen voorkomen. Dit maakt de voortzetting van de vorming van co-repressor mogelijk. Het apo-repressor- en co-repressorcomplex combineert met het operator-gen en schakelt de genexpressie uit. Dit voorkomt het proces van transcriptie en stopt daarmee de synthese van enzymen.
Induceerbare versus repressieve operator | |
Bij induceerbare operons worden de genen uitgeschakeld gehouden totdat een specifieke metaboliet de repressor inactiveert. | In repressibele operons worden genen ingeschakeld gehouden totdat de repressor door een specifieke metaboliet wordt geactiveerd. |
Metabole route | |
De induceerbare operons werken in katabole routes. | De onderdrukbare operons werken in anabole paden. |
Enzym Synthese | |
De voedingsstoffen die worden gebruikt in de route activeren enzymsynthese. | De productie wordt uitgeschakeld door de eindproducten van de route die de enzymsynthese onderdrukken. |
Voorbeelden | |
Lac operon is een induceerbare operon. | Trp-operon is een onderdrukbare operon. |
Een operon is een cluster van genen die wordt bestuurd door een enkele promotor. Het zijn twee soorten operons volgens de functies die ze uitvoeren. Het zijn induceerbare operons en onderdrukbare operons. Induceerbare operon wordt gereguleerd door een substraat dat aanwezig is in de metabole route, terwijl het onderdrukbare operon wordt gereguleerd door de aanwezigheid van een metabolisch eindproduct dat bekend staat als een co-repressor. Dit is het belangrijkste verschil tussen induceerbaar en repressor operon.
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden, zoals per citaatnotitie. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen induceerbare en repressieve bediening.
1. "Operon." Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., N.d. Web. Beschikbaar Hier. 06 aug. 2017.
2. "Induceerbare Operon." Induceerbare Operon, operator Gene, promotor Gene | Tutorvista.com. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier.06 aug. 2017.
1. "Trp Operon" door Becky Boone (CC BY-SA 2.0) via Flickr